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本文报道了一种利用双特异性抗体（BsAbs）实现 mRNA - 脂质纳米颗粒（LNPs）靶向递送的通用方法。BsAbs 能在 LNPs 和细胞表面标志物间搭桥，通过预靶向策略，可高效将 mRNA-LNPs 递送至肝外细胞，提升疗效并减少脱靶，为 mRNA 疗法发展开辟新方向。
### 引言
mRNA 疗法作为新兴药物类别，有望治疗多种人类疾病，如癌症、自身免疫性疾病和遗传性疾病等。脂质纳米颗粒（LNPs）是经临床验证的安全有效的 mRNA 递送系统，但静脉注射后，LNP 主要在肝脏积累，限制了 mRNA 治疗肝外疾病的潜力。目前针对 mRNA-LNP 的体内靶向尝试存在局限性，本文提出利用双特异性抗体（BsAbs）实现细胞特异性 mRNA 递送的新方法。BsAbs 由两个相连的单链可变片段（scFvs）组成，可分别结合 LNP 表面的聚乙二醇（PEG）和靶细胞表面的蛋白。此外，还介绍了预靶向这一新颖的靶向 mRNA-LNP 递送方法。
结果
- 预靶向改善细胞特异性 mRNA-LNP 递送
为探究细胞表面抗原特异性 BsAbs 能否实现靶向 mRNA-LNP 递送，研究人员合成并封装增强型绿色荧光蛋白（EGFP）mRNA 于 LNPs 中。对比了预混合（将靶向剂连接到 LNPs 上）和预靶向（将 BsAbs 先作用于靶细胞）两种策略。预混合 mRNA-LNPs 与 BsAbs 会增加 LNP 的粒径，改变其形态并诱导聚集，且不同细胞系对不同 BsAbs 修饰的 LNPs 摄取情况不同。例如，MDA-MB-468 乳腺癌细胞表达 EGFR 但不表达 PSMA，预混合抗 PEG: 抗 EGFR BsAbs 可增强 mRNA-LNP 向该细胞系的递送；LNCaP 前列腺癌细胞表达 EGFR 和 PSMA，预混合抗 PEG: 抗 PSMA BsAbs 能显著提升 EGFP mRNA-LNP 的递送。预靶向策略在不同细胞系和靶抗原中均适用，且比预混合更高效。以 MDA-MB-468 细胞为例，预靶向 EGFR-PEG BsAbs 相比预混合，EGFP 表达提升更显著。这可能是因为预靶向维持了 mRNA-LNP 的理化性质，且细胞表面有更多 BsAb 结合位点，增加了亲和力。
- 预靶向改善体内靶向 mRNA-LNP 递送
为评估 BsAb 靶向 mRNA-LNP 递送在体内的疗效，研究人员合成并封装萤火虫荧光素酶 mRNA 于 LNPs 中，对携带皮下 MDA-MB-468 异种移植物的 BALB/c 裸鼠进行静脉注射。结果显示，预混合和预靶向 EGFR-PEG BsAbs 均显著增加了 mRNA-LNP 向肿瘤组织的递送，同时减少了在肝脏的辐射强度。在 48 小时后，预靶向组肿瘤中的荧光素酶表达维持较高水平，而预混合组肿瘤中的辐射强度下降明显。此外，预靶向组在肝脏和脾脏的摄取最低，证实了预靶向策略能实现更有效的肿瘤靶向和更低的脱靶效应。
讨论
本研究首次对 mRNA-LNP 的预靶向策略进行了表征，发现通过预靶向实现 BsAb 和纳米颗粒的时间分离给药，可获得更好的 mRNA 摄取和表达。预靶向能减少 LNP 表面的蛋白质污染，降低受体介导的肝脏摄取和免疫识别，延长纳米颗粒的循环时间，使其能到达外周靶组织。同时，预靶向还能保持 LNP 的粒径、电荷等性质，有利于其被靶细胞摄取，并保留配体亲和力。BsAbs 可实现对以往难以到达组织的 mRNA 递送，拓宽了 mRNA 疗法的应用范围。该技术还具有生产和质量控制简便、可扩展性强等优点，基于 mRNA-LNPs 和 BsAbs 在临床上的广泛应用和安全性，有望实现快速临床转化，推动下一代 mRNA 药物的开发，用于蛋白质替代疗法和基因编辑治疗疑难疾病。
材料和方法
详细方法见补充材料和方法。
数据可用性
支持本研究结果的数据在文章及其补充信息中。
致谢
对研究提供资金支持和技术协助的各方表示感谢。
作者贡献
B.D. 和 J.H. 进行实验和分析，C.B.H. 和 S.W.C. 构思项目，S.W.C.、C.B.H.、T.R.M. 和 K.J.T. 资助研究，所有作者共同撰写论文。
利益声明
T.R.M. 和 S.W.C. 接受了相关公司的研究资助和支持。
